(57)【要約】  【課題】  成膜基板上に形成された機能性膜を、成膜基板から容易に剥離することができる剥離方法を含む機能性膜の製造方法を提供する。  【解決手段】  基板上に分離層を形成する工程（ａ）と、分離層上に、機能性材料を用いて形成される機能性膜を含む被剥離層を形成する工程（ｂ）と、分離層に外力を与えて分離層の層内又は界面に割れを生じさせることにより、被剥離層を基板から剥離し、又は、被剥離層と基板との接合強度を低下させる工程（ｃ）とを含む。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成された分離層と、
前記分離層上に配置され、機能性材料を用いて形成された機能性膜を含む被剥離層と、
を具備し、
前記分離層に外力を与えて前記分離層の層内又は界面に割れを生じさせることにより、前記被剥離層が前記基板から剥離され、又は、前記被剥離層と前記基板との接合強度が低下することを特徴とする機能性膜含有構造体。
【請求項２】
前記分離層が、へき開性を有する材料を含む、請求項１記載の機能性膜含有構造体。
【請求項３】
前記分離層が、窒化ホウ素を含む、請求項２記載の機能性膜含有構造体。
【請求項４】
前記分離層が、雲母、グラファイト、ニ硫化モリブデン（ＭｏＳ２）を含む遷移金属カルコゲナイドの内の少なくとも１つを含む、請求項２記載の機能性膜含有構造体。
【請求項５】
前記基板が、酸化物単結晶基板又は半導体単結晶基板を含む単結晶基板と、セラミックス基板と、ガラス基板と、金属基板との内のいずれか１つを含む、請求項１〜４のいずれか１項記載の機能性膜含有構造体。
【請求項６】
前記機能性膜が、圧電性材料と、焦電性材料と、強誘電性材料との内の少なくとも１つを含む、請求項１〜５のいずれか１項記載の機能性膜含有構造体。
【請求項７】
前記機能性膜が、超伝導材料を含む、請求項１〜５のいずれか１項記載の機能性膜含有構造体。
【請求項８】
前記機能性膜が、磁性材料を含む、請求項１〜５のいずれか１項記載の機能性膜含有構造体。
【請求項９】
前記機能性膜が、半導体材料を含む、請求項１〜５のいずれか１項記載の機能性膜含有構造体。
【請求項１０】
前記被剥離層が、機能性膜と、該機能性膜の上面又は下面に形成された電極層とを有する、請求項１〜９のいずれか１項記載の機能性膜含有構造体。
【請求項１１】
少なくとも前記被剥離層に所定のパターンが形成されている、請求項１〜１０のいずれか１項記載の機能性膜含有構造体。
【請求項１２】
基板上に分離層を形成する工程（ａ）と、
前記分離層上に、機能性材料を用いて形成される機能性膜を含む被剥離層を形成する工程（ｂ）と、
前記分離層に外力を与えて前記分離層の層内又は界面に割れを生じさせることにより、前記被剥離層を前記基板から剥離し、又は、前記被剥離層と前記基板との接合強度を低下させる工程（ｃ）と、
を具備する機能性膜の製造方法。
【請求項１３】
前記分離層が、へき開性を有する材料を含む、請求項１２記載の機能性膜の製造方法。
【請求項１４】
前記分離層が、窒化ホウ素を含む、請求項１３記載の機能性膜の製造方法。
【請求項１５】
前記分離層が、雲母、グラファイト、ニ硫化モリブデン（ＭｏＳ２）を含む遷移金属カルコゲナイドの内の少なくとも１つを含む、請求項１３記載の機能性膜の製造方法。
【請求項１６】
前記基板が、酸化物単結晶基板又は半導体単結晶基板を含む単結晶基板と、セラミックス基板と、ガラス基板との内のいずれか１つを含む、請求項１２〜１５のいずれか１項記載の機能性膜の製造方法。
【請求項１７】
前記機能性膜が、圧電性材料と、焦電性材料と、強誘電性材料との内の少なくとも１つを含む、請求項１２〜１６のいずれか１項記載の機能性膜の製造方法。
【請求項１８】
前記機能性膜が、超伝導材料を含む、請求項１２〜１６のいずれか１項記載の機能性膜の製造方法。
【請求項１９】
前記機能性膜が、磁性材料を含む、請求項１２〜１６のいずれか１項記載の機能性膜の製造方法。
【請求項２０】
前記機能性膜が、半導体材料を含む、請求項１２〜１６のいずれか１項記載の機能性膜の製造方法。
【請求項２１】
工程（ｂ）が、前記分離層上に電極層を形成する工程と、該電極層上に機能性膜を形成する工程とを含む、請求項１２〜２０のいずれか１項記載の機能性膜の製造方法。
【請求項２２】
工程（ｂ）が、前記分離層上に直接又は間接的に形成された機能性膜上に電極層を形成する工程を含む、請求項１２〜２１のいずれか１項記載の機能性膜の製造方法。
【請求項２３】
工程（ｃ）に先立って、前記被剥離層上に第２の基板の配置する工程（ｂ’）をさらに具備し、
工程（ｃ）が、前記第１の基板に対して前記第２の基板を相対的に変位又は変形させることにより、前記分離層に外力を与えることを含む、
請求項１２〜２２のいずれか１項記載の機能性膜の製造方法。
【請求項２４】
工程（ｂ’）が、接着剤を用いることにより、前記被剥離層に対して前記第２の基板を固定することを含む、請求項２３記載の機能性膜の製造方法。
【請求項２５】
工程（ｂ’）に先立って、少なくとも前記被剥離層に、エッチングによりパターンを形成する工程をさらに具備し、
工程（ｃ）が、前記分離層に外力を与えることにより、パターンを有する被剥離層を前記第２の基板に転写することを含む、
請求項２３又は２４記載の機能性膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電体、圧電体、焦電体、磁性体、半導体等を含む機能性膜の製造方法、及び、機能性膜の製造過程において用いられる機能性膜含有構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子デバイスの小型化、高速化、集積化、多機能化等のニーズに伴い、誘電体、圧電体、磁性体、焦電体、半導体のように、電界や磁界を印加することにより所定の機能を発現する電子セラミックス等の機能性材料を含む素子を、様々な成膜技術を用いて製造する研究が盛んに進められている。
【０００３】
例えば、インクジェットプリンタにおいて高精細且つ高画質の印字を可能とするためには、インクジェットヘッドのインクノズルを微細化すると共に高集積化する必要がある。そのため、各インクノズルを駆動する圧電アクチュエータについても、同様に、微細化及び高集積化することが求められる。そのような場合に、バルク材よりも薄い層を形成でき、且つ、微細なパターン形成が可能な成膜技術が望まれており、スパッタ法、ゾルゲル法、エアロゾルデポジション法等の成膜技術が研究されている。
【０００４】
ところが、成膜によって形成された機能性材料の膜（単に、「機能性膜」ともいう）は、成膜後の状態では十分に機能を発揮しておらず、バルク材に比較して性能が劣ることが問題となっている。
機能性膜の機能を十分に発現させるためには、成膜後に比較的高温（例えば、５００℃〜１０００℃程度）で熱処理することが必要となる。その際には、成膜時に使用された基板（成膜基板）も同時に熱処理されることになるので、成膜基板の材料について高い耐熱性が要求される。一方、作製された機能性膜を利用する場合には、例えば、樹脂を用いたフレキシブル基板のように、機器に応じて様々な種類の基板を使用したいという要望がある。そのため、成膜基板上に形成された機能性膜を、その機能を損なうことなく成膜基板から剥離又は転写できる方法が検討されている。
【０００５】
関連する技術として、特許文献１には、耐熱性基体、炭素及び／又は炭素化合物を主体とする離型層及び機能性薄膜を主たる構成要素とする薄膜転写用積層体が開示されている。また、特許文献１には、上記離型層は酸化（燃焼）により除去できるので、機能性薄膜を耐熱性基体から剥離して別の基体に転写することが可能となることが開示されている（第３頁）。
【０００６】
特許文献２には、被剥離物の物性、条件等にかかわらず、容易に剥離することができ、特に、種々の転写体への転写を可能とするために、基板上に複数の層の積層体よりなる分離層を介して存在する被剥離物を上記基板から剥離する剥離方法であって、上記分離層に照射光を照射して、上記分離層の層内及び／又は界面において剥離を生ぜしめ、上記被剥離物を上記基板から離脱させる剥離方法が開示されている。また、特許文献２には、光吸収層の組成として、非晶質シリコン、酸化ケイ素、誘電体、窒化物セラミックス、有機高分子等が挙げられている（第５、６頁）。
【０００７】
特許文献３には、薄膜デバイスを含む被転写層の製造時に用いた基板に対する被転写層の積層関係と、その被転写層の転写先である転写体に対する被転写層の積層関係とを一致させるために、基板上に第１分離層を形成する第１工程と、第１分離層上に薄膜デバイスを含む被転写層を形成する第２工程と、被転写層上に水溶性または有機溶剤溶解性接着剤から成る第２分離層を形成する第３工程と、第２分離層上に一次転写体を接合する第４工程と、第１分離層を境にして、被転写体より基板を除去する第５工程と、被転写層の下面に二次転写体を接合する第６工程と、第２分離層を水または有機溶剤と接触させて、第２分離層を境にして、転写層より一次転写体を除去する第７工程とを有し、上記薄膜デバイスを含む被転写層を二次転写体に転写する薄膜デバイスの転写方法が開示されている。また、特許文献３には、分離層の組成として、非晶質シリコン、酸化ケイ素、誘電体、窒化物セラミックス、有機高分子等が挙げられている（第８、９頁）。
【特許文献１】特開昭５４−９４９０５号公報（第１、３頁）
【特許文献２】特開平１０−１２５９２９号公報（第１、２、５、６頁）
【特許文献３】特開２００４−１６５６７９号公報（第１、２、６、８、９頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１においては、酸化反応により離型層を除去しているので、熱処理工程における雰囲気が酸素雰囲気に限定されてしまう。また、離型層として炭素又は炭素化合物を用いているので、加熱温度に上限がある。例えば、特許文献１に開示されている実施例においては、転写工程における処理温度が最高で６３０℃となっている。従って、特許文献１に開示されている発明を、比較的高温（例えば、９００℃以上）での熱処理が必要な電子セラミックスの製造に適用することはできない。
【０００９】
特許文献２においては、分離層に含まれる光吸収層にレーザ光を照射して、光吸収層にアブレーションを起こさせることにより、分離層内に剥離を生じさせている。ここで、アブレーションとは、光吸収層に含まれる固体材料が照射光を吸収することにより光化学的又は熱的に励起し、それにより、表面や内部の原子又は分子が結合を切断されて放出されることであり、主に、光吸収層の構成材料において溶融や蒸散（気化）等の相変化が生じる現象として現れる。このような方法によれば、被剥離物を基板から低温で剥離できるが、剥離性が不十分となるおそれがある。
【００１０】
これに対して、特許文献３においては、分離層にレーザ光を照射することにより薄膜デバイスを基板から離脱させる際に、薄膜デバイスをより確実に基板から剥離するために、分離層に剥離促進用のイオンを注入している。このような方法によれば、分離層に内圧が生じて剥離現象が促進される。しかしながら、特許文献３において剥離促進用のイオンとして挙げられている水素イオンは、３５０℃以上になるとガス化して分離層から抜け出てしまうので（第６頁）、イオン注入後のプロセス温度を３５０℃以上にすることはできない。
【００１１】
そこで、上記の点に鑑み、本発明は、成膜基板上に形成された機能性膜を成膜基板から容易に剥離することができる剥離方法を含む機能性膜の製造方法を提供することを第１の目的とする。また、本発明は、成膜基板上に形成された機能性膜を別の基板に容易に転写できる機能性膜の製造方法を提供することを第２の目的とする。加えて、本発明は、そのような機能性膜の製造過程において用いられる機能性膜含有構造体を提供することを第３の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明に係る機能性膜含有構造体は、基板と、該基板上に形成された分離層と、該分離層上に配置され、機能性材料を用いて形成された機能性膜を含む被剥離層とを具備し、分離層に外力を与えて前記分離層の層内又は界面に割れを生じさせることにより、被剥離層が基板から剥離され、又は、被剥離層と基板との接合強度が低下することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る機能性膜の製造方法は、基板上に分離層を形成する工程（ａ）と、分離層上に、機能性材料を用いて形成される機能性膜を含む被剥離層を形成する工程（ｂ）と、分離層に外力を与えて分離層の層内又は界面に割れを生じさせることにより、被剥離層を基板から剥離し、又は、被剥離層と基板との接合強度を低下させる工程（ｃ）とを具備する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、基板と機能性膜を含む被剥離層との間に、外力を与えることにより容易に割れが生じる分離層を設けるので、基板と機能性膜とを少ない力で剥離することができる。そのため、基板上に成膜技術を用いることにより比較的高い温度（例えば、３５０℃以上）で形成された機能性膜を、比較的耐熱性の低いフレキシブル基板等に低温（例えば、１０℃〜１００℃程度）で転写して利用することが可能となる。従って、優れた特性を有する素子をアプリケーションに応じて適切に搭載することが可能となり、そのような素子を利用する機器全体の性能を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る機能性膜の製造方法を示すフローチャートである。また、図２は、本発明の第１の実施形態に係る機能性膜の製造方法を説明するための図である。
【００１６】
まず、図１の工程Ｓ１において、図２の（ａ）に示すように、基板１０１を用意する。基板１０１は、機能性膜の製造過程において用いられる成膜用基板である。基板１０１としては、後の成膜工程や必要に応じて施される熱処理工程におけるプロセス温度に対する耐熱性等を考慮して選択することが望ましく、例えば、半導体単結晶基板及び酸化物単結晶基板を含む単結晶基板、セラミックス基板、ガラス基板、又は、金属基板が用いられる。
【００１７】
酸化物単結晶基板材料としては、具体的に、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、スピネル（アルミン酸マグネシウム、ＭｇＡｌ２Ｏ４）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）、ランタンアルミネート（アルミン酸ランタン、ＬａＡｌＯ３）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）等が挙げられる。酸化物単結晶基板を用いる場合には、製造目的とする機能性膜に応じて、所定の格子定数を有する材料を選択することにより、エピタキシャル成長により機能性膜を形成することができる。また、これらの基板は酸化雰囲気において安定しているので、大気中において高温（例えば、酸化マグネシウムの場合には、１０００℃程度）で成膜又は熱処理することができる。
【００１８】
半導体単結晶基板材料としては、具体的に、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、ガリウム燐（ＧａＰ）、インジウム燐（ＩｎＰ）等が挙げられる。半導体単結晶基板を用いる場合には、製造目的とする機能性膜に応じて、所定の格子定数を有する材料を選択することにより、エピタキシャル成長により機能性膜を形成することができる。また、これらの基板は還元雰囲気において安定しているので、還元雰囲気中において高温（例えば、シリコンの場合には、１０００℃程度）で成膜又は熱処理することができる。
【００１９】
セラミックス基板材料としては、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等が挙げられる。セラミックス基板は単結晶基板よりも安価なので、製造コストの低減を図ることができる。また、これらの基板は大気中において安定していると共に高い耐熱性を有しているので、大気中において高温（例えば、アルミナの場合には、１１００℃程度）で成膜又は熱処理することができる。
【００２０】
ガラス基板材料としては、具体的に、ケイ酸ガラス、ケイ酸アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダ石灰ガラス、鉛ガラス等が挙げられる。ガラス基板は単結晶基板よりも安価なので、製造コストの低減を図ることができる。また、これらの基板は酸化雰囲気において安定しているので、大気中において高温（例えば、ケイ酸ガラスの場合には、９００℃程度）で成膜又は熱処理することができる。
【００２１】
金属基板材料としては、具体的に、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）等の金属、及び、ステンレス等の合金が挙げられる。金属基板は単結晶基板よりも安価なので、製造コストの低減を図ることができる。また、これらの基板は還元雰囲気において安定しているので、還元雰囲気中において高温（例えば、白金の場合には、１０００℃程度）で成膜又は熱処理することができる。
【００２２】
次に、工程Ｓ２において、図２の（ｂ）に示すように、基板１０１上に分離層１０２を形成する。分離層１０２は、後の工程において形成される機能性膜を基板１０１から剥離する際に除去される犠牲層である。分離層１０２の材料としては、へき開性を有する材料のように、外力を与えられることにより容易に割れが生じるものが用いられる。そのような材料として、六方晶窒化ホウ素（ｈ−ＢＮ）や、雲母や、グラファイトや、ニ硫化モリブデン（ＭｏＳ２）を含む遷移金属カルコゲナイド等が挙げられる。また、後の工程におけるプロセス温度（例えば、約３５０℃以上）を考慮して、耐熱性を有する材料を用いることが望ましい。分離層を形成する方法としては、スパッタ法、ＣＶＤ法（化学気相成長法）等の公知の方法を用いることができる。
【００２３】
次に、工程Ｓ３において、図２の（ｃ）に示すように、分離層１０２上に、製造目的とする機能性膜の材料（機能性材料）を含む被剥離層１０３を形成する。被剥離層１０３は、スパッタ法、ＣＶＤ法、ゾルゲル法、エアロゾルデポジション（aerosol deposition：ＡＤ）法等の公知の方法を用いることにより形成される。ここで、ＡＤ法とは、原料の粉体（原料粉）を含むエアロゾルを生成し、それをノズルから基板に向けて噴射して原料粉を下層に衝突させることにより、原料を基板上に堆積させる成膜方法であり、噴射堆積法又はガスデポジション法とも呼ばれている。
【００２４】
本実施形態においては、機能性材料として具体的に次のような材料が用いられる。
メモリー素子に用いられる機能性膜の材料として、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３、ＳｒＢｉ２（Ｔａ，Ｎｂ）２Ｏ９、Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２等が挙げられる。
アクチュエータ等の圧電素子に用いられる機能性膜の材料として、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３、Ｐｂ（Ｍｇ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３、Ｐｂ（Ｚｎ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３、Ｐｂ（Ｎｉ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３等、及び、これらの固溶体が挙げられる。
【００２５】
赤外線センサ等の焦電素子に用いられる機能性膜の材料として、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３、（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３等が挙げられる。
コンデンサ等の受動部品に用いられる機能性膜の材料として、ＢａＳｒＴｉＯ３、（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３等が挙げられる。
光スイッチ等の光学素子に用いられる機能性膜の材料として、（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３、ＬｉＮｂＯ３等が挙げられる。
【００２６】
超伝導磁束量子干渉計（superconducting quantum interference device：ＳＱＵＩＤ）等の超伝導素子に用いられる機能性膜の材料として、ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７、Ｂｉ２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏ１０等が挙げられる。ここで、ＳＱＵＩＤとは、超伝導を利用した高感度の磁気センサ素子のことである。
太陽電池等の光電変換素子に用いられる機能性膜の材料として、アモルファスシリコンや化合物半導体が挙げられる。
磁気ヘッド等のマイクロ磁気素子に用いられる機能性膜の材料として、ＰｄＰｔＭｎ、ＣｏＰｔＣｒ等が挙げられる。
ＴＦＴ等の半導体素子に用いられる機能性膜の材料として、アモルファスシリコン等が挙げられる。
【００２７】
これらの工程Ｓ１〜Ｓ３によって形成された基板１０１、分離層１０２、及び、被剥離層１０３が、機能性膜含有構造体を構成する。
この後で、必要に応じて、機能性膜含有構造体に熱処理（ポストアニール）を施しても良い。被剥離層（機能性膜）に含まれる結晶粒の成長を促進したり、結晶性を向上させることによって、膜の機能を向上させることができるからである。
【００２８】
次に、図１の工程Ｓ４において、図２の（ｄ）に示すように、被剥離層１０３上に被転写用基板１０４を配置する。その際には、接着剤１０４ａ等を用いることにより、被剥離層１０３に対して被転写用基板１０４を固定しても良い。被転写用基板１０４としては、エポキシ等の合成樹脂基板のように、ある程度の弾性を有しているものを用いることが望ましい。また、被転写用基板１０４側に電極や配線を予め形成しておいても良い。
【００２９】
次に、工程Ｓ５において、分離層１０２に外力を与える。外力を与える方法としては、分離層１０２に対して被転写用基板１０４を相対的に変位又は変形させることが考えられる。具体的には、図２の（ｅ）に示すように、基板１０１から被転写用基板１０４を剥がすようにしても良いし、基板１０１に対して被転写用基板１０４を水平方向に引っ張るようにしても良い。それにより、図３に示すように、分離層１０２の層内又は界面において割れが生じ、被剥離層（機能性膜）１０３が基板１０１から剥離されて被転写用基板１０４に転写される。或いは、外力を与えることにより被剥離層１０３と基板との接合強度が低下するので、さらに被転写用基板１０４を引っ張り上げることにより、被剥離層１０３を転写することができる。
【００３０】
（実施例）
石英基板上に、原料物質として三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）及びアンモニア（ＮＨ３）を原料として熱ＣＶＤ（基板温度１２００℃）を行うことにより、分離層として厚さが約０．５μｍのｈ−ＢＮ膜を形成した。このｈ−ＢＮ膜上に、スパッタ法により白金（Ｐｔ）の下部電極を形成し、その上に、スパッタ法により厚さが約２μｍのＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）膜を形成した。その際には、基板温度を約５５０℃に加熱した。さらに、ＰＺＴ膜上に、スパッタ法により白金の上部電極を形成することにより、Ｐｔ／ＰＺＴ／Ｐｔ圧電素子を作製した。
【００３１】
次に、石英基板上に形成されたＰｔ／ＰＺＴ／Ｐｔ圧電素子の上部電極上に接着剤を塗布し、被転写用基板としてエポキシ基板を接着した。さらに、石英基板を固定し、エポキシ基板を引っ張り上げることにより分離層に外力を加えたところ、分離層であるｈ−ＢＮ膜において割れが生じ、Ｐｔ／ＰＺＴ／Ｐｔ圧電素子が石英基板から剥離されてエポキシ基板に転写された。
【００３２】
このように、本発明の第１の実施形態によれば、分離層としてへき開性を有する材料を用い、この分離層に外力を与えることにより、機能性膜を成膜基板から容易に剥離することができる。そのため、スパッタ法やＡＤ法等の成膜技術により、所定のプロセス温度（例えば、３５０℃以上）を経て形成された機能性膜や、そのような機能性膜を含む素子を、比較的低温で所望の基板に容易に転写して利用することが可能となる。即ち、比較的耐熱性の低い樹脂基板に対して転写することもできるので、フレキシブル基板のように、アプリケーションに応じて基板の選択の幅を広げることが可能となる。
【００３３】
また、本実施形態において用いられている分離層１０２の材料は、比較的耐熱性が高いので、転写工程（工程Ｓ４及びＳ５）の前に、機能性膜について高温で熱処理を施すことが可能である。例えば、ｈ−ＢＮは、酸素雰囲気中において安定しており、８００℃〜１００℃程度の耐熱性を有している。そこで、分離層としてｈ−ＢＮを用いてＰＺＴ膜を作製する場合には、例えば、８００℃程度の熱処理を行うことにより、ＰＺＴ膜の圧電性能を向上させることが可能となる。
【００３４】
本実施形態に係る機能性膜の製造過程において用いられる機能性膜含有構造体の変形例として、図４に示すように、電極層１０５ａ及び機能性材料層１０５ｂを含む被剥離層１０５を形成しても良い。また、機能性膜含有構造体の別の変形例として、図５に示すように、機能性材料層１０６ａ及び電極層１０６ｂを含む被剥離層１０６を形成しても良い。さらに、機能性材料層の上面及び下面の両方に電極層を形成したものを被剥離層としても良い。電極層１０５ａ及び１０６ｂは、スパッタ法、蒸着法等の公知の方法により形成することができる。
【００３５】
本実施形態においては、工程Ｓ５において、被剥離層１０３を基板１０１から剥離するのと同時に、被転写用基板１０４に転写している。しかしながら、被転写用基板１０４を接着することなく、単に、被剥離層１０３の剥離のみを行ってもよい。それにより、単体の機能性膜、又は、機能性膜及び電極を含む単体の機能性素子を得ることができる。この場合には、分離層１０２の側面から物理的な刺激（例えば、衝撃等）を与える等の方法により、分離層１０２に外力を与えることができる。
【００３６】
次に、本発明の第２の実施形態に係る機能性膜の製造方法について、図２及び図６を参照しながら説明する。本実施形態に係る機能性膜の製造方法は、パターニングされた機能性膜を製造する方法である。
まず、図２の（ａ）〜（ｃ）に示すように、基板１０１上に分離層１０２及び被剥離層１０３が形成された機能性膜含有構造体１０１〜１０３を作製する。機能性膜含有構造体１０１〜１０３の作製方法については、第１の実施形態において説明したものと同様である。
【００３７】
次に、図６の（ａ）に示すように、ドライエッチングにより被剥離層１０３にパターンを形成する。その際には、被剥離層１０３のみに対してエッチングを施しても良いし、分離層１０２までエッチングを施しても良い。
【００３８】
次に、図６の（ｂ）に示すように、パターンが形成された被剥離層１０３上に、被転写用基板２００を配置する。その際には、接着剤等を用いることにより、被剥離層１０３に対して被転写用基板２００を固定しても良い。被転写用基板２００としては、第１の実施形態におけるのと同様に、エポキシ等の合成樹脂基板を用いることができる。
【００３９】
さらに、図６の（ｃ）に示すように、例えば、基板１０１を固定しながら被転写用基板２００を引っ張り上げることにより、分離層１０２に外力を与える。その結果、図６の（ｄ）に示すように、分離層１０２の層内又は界面において割れが生じ、パターニングされた被剥離層（機能性膜）１０３が基板１０１から剥離されて被転写用基板２００に転写される。
【００４０】
このように、本発明の第２の実施形態によれば、機能性膜含有構造体の被剥離層に予めパターンを形成しておくことにより、所望の基板上に機能性膜又は機能性膜素子を所望のパターンとなるように配置することができる。従って、複数の機能性素子が配列されたアレイを容易に作製することが可能となる。
【００４１】
以上説明した本発明の第１及び第２の実施形態においては、機能性膜含有構造体を加熱しながら分離層１０２に外力を与えても良い。それにより、分離層１０２に割れが生じ易くなるので、より少ない力で被剥離層を剥離することができる。また、その際における温度を機能性膜の材料に応じて調節することにより、機能性膜の機能を向上させることも期待される。その場合には、被転写用基板１０４及び接着剤１０４ａ（図２）の耐熱性を考慮して熱処理温度を決定する必要がある。
【００４２】
或いは、機能性膜含有構造体に電磁波を照射しながら外力を加えても良い。例えば、紫外線を照射することにより分離層１０２に含まれる材料が活性化したり、赤外線やマイクロ波を照射することにより分離層１０２が加熱されるので、より少ない力で分離層１０２に割れを生じさせることができる。ここで、マイクロ波とは、１ｍ〜１ｍｍ程度の波長を有する電磁波のことであり、ＵＨＦ波（デシメータ波）、ＳＨＦ波（センチ波）、ＥＨＦ波（ミリ波）、及び、サブミリ波を含んでいる。なお、赤外線や紫外線等の光を用いる場合には、使用される電磁波に対して透明な基板材料を用いると共に、基板１０１側から分離層１０２に向けて電磁波を照射することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、誘電体、圧電体、焦電体、磁性体、半導体、超伝導体等の機能性材料を含むメモリー素子、圧電素子、焦電素子、コンデンサ等の受動部品、光学素子、超伝導素子、光電変換素子、マイクロ磁気素子、及び、半導体素子、並びに、それらの素子が適用された機器において利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る機能性膜の製造方法を示すフローチャートである。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る機能性膜の製造方法を説明するための断面図である。
【図３】被転写用基板に転写された機能性膜を示す断面図である。
【図４】機能性膜含有構造体の変形例を示す断面図である。
【図５】機能性膜含有構造体の別の変形例を示す断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る機能性膜の製造方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０１  基板
１０２  分離層
１０３、１０５、１０６  被剥離層
１０４、２００  被転写用基板
１０４ａ  接着剤
１０５ａ、１０６ｂ  電極層
１０５ｂ、１０６ａ  機能性材料層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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